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First Light für neue Exoplaneten-Kamera
von Stefan Deiters
astronews.com
4. Juni 2014
Am Very Large Telescope der europäischen Südsternwarte ESO
wurde kürzlich ein neues Instrument installiert, von dem sich die Astronomen
deutliche Fortschritte bei der Erforschung extrasolarer Planeten versprechen.
Mit SPHERE sollen hauptsächlich Gasplaneten um nahe Sterne direkt abgebildet
werden. Jetzt wurden mit dem Instrument erste Probebeobachtungen gemacht.
SPHEREs
Infrarotblick auf den Staubring um den Stern HR
4796A.
Bild: ESO/J.-L. Beuzit et al. / SPHERE
Consortium
SPHERE (schwarzer Kasten) montiert an der
dritten Teleskopeinheit des VLT.
Foto: ESO/J. Girard [Großansicht] |
Das Instrument Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch
(SPHERE) wurde jetzt erfolgreich an der dritten Teleskopeinheit des Very
Large Telescope (VLT) der europäischen Südsternwarte ESO auf dem Gipfel des
Paranal in Chile installiert. SPHERE gehört zu einer Reihe von neuen
VLT-Instrumenten der zweiten Generation, die die wissenschaftlichen
Möglichkeiten der vier Großteleskope noch einmal deutlich erweitern sollen.
Heute hat die ESO nun erste Bilder des sogenannten "First Light" von SPHERE
vorgestellt, die bereits das Potential des Instruments deutlich machen. Unter
einem "First Light" verstehen die Astronomen die erste Inbetriebnahme eines
Instruments unter realen Bedingungen. Die Beobachtungen dienen vor allem der
Überprüfung und Kalibrierung des Instruments.
SPHERE war im Dezember des vergangenen Jahres in Europa abschließend getestet
und dann nach Südamerika transportiert worden. Auf dem Gipfel des Paranal
angekommen, musste das Instrument dann erneut sorgfältig zusammengesetzt und
schließlich an eines der Teleskope montiert werden. SPHERE vereinigt mehrere
fortschrittliche Verfahren, um möglichst kontrastreiche Bilder von extrasolaren
Planeten aufnehmen zu können.
"SPHERE ist ein sehr komplexes Instrument", unterstreicht Jean-Luc Beuzit vom
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble in Frankreich,
der Projektleiter von SPHERE. "Dank der harten Arbeit vieler Leute, die bei
seinem Design, Bau und seiner Montage beteiligt waren, hat es unsere Erwartungen
bereits übertroffen. Wunderbar!"
SPHERE kombiniert drei moderne Beobachtungsverfahren, die für die Aufgaben
des Instruments speziell weiterentwickelt wurden. So verfügt das Instrument über
eine fortschrittliche adaptive Optik, mit der sich die Effekte der Luftunruhe in
der Erdatmosphäre kompensieren lassen. Zudem kommt ein Koronograf zum Einsatz,
mit dem sich das helle Licht des Zentralsterns ausblenden lässt, das ansonsten
die vergleichsweise lichtschwachen Planeten überstrahlen würde.
Außerdem verwendet SPHERE ein als differentielle Bildgebung bezeichnetes
Verfahren, bei dem Unterschiede zwischen dem Licht des Sterns und des Lichts des
Planeten in Bezug auf Farbe und Polarisation ausgenutzt werden, um auch noch
extrasolare Planeten sichtbar machen zu können, die mit den bisherigen Methoden
nicht zu erfassen waren.
Mit SPHERE wollen die Astronomen vor allem extrasolare Gasriesen um
vergleichsweise nahegelegene Sterne aufspüren und genauer untersuchen. Das ist
allein schon deswegen ein sehr anspruchsvolles Vorhaben, weil das helle Licht
eines Sterns jeden Planeten in seiner Umgebung in der Regel schlicht
überstrahlt. Deswegen müssen die Astrononen auf zahlreiche "Tricks"
zurückgreifen, um das schwache Licht des Planeten trotzdem erfassen zu können.
Während der ersten Beobachtungen wurde unter anderem der nahe gelegene Stern HR
4796A anvisiert. Mithilfe von SPHERE war der Staubring um den Stern in
eindrucksvoller Deutlichkeit zu erkennen. "Das ist nur der Anfang", so Beuzit.
"SPHERE ist ein einzigartig leistungsfähiges Werkzeug und wird in den folgenden
Jahren zweifellos viele aufregende Überraschungen liefern."
Für das SPHERE-Team stehen in den kommenden Monaten noch weitere umfangreiche
Tests an, bevor das Instrument dann gegen Ende des Jahres für reguläre
wissenschaftliche Beobachtungen zur Verfügung stehen wird. An der Entwicklung
von SPHERE sind zahlreiche europäische astronomische Institute beteiligt,
darunter auch das Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, das
Observatoire de Genève
und das Institut für Astronomie der ETH Zürich.
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